DE931916C

DE931916C - Carburettor internal combustion engine with several cylinders, especially with inlet valves that can be switched on and off

Info

Publication number: DE931916C
Application number: DEB23354A
Authority: DE
Inventors: Erich Dipl-Ing Uebelacker
Original assignee: BORGWARD CARL F W GmbH
Current assignee: BORGWARD CARL F W GmbH
Priority date: 1952-12-14
Filing date: 1952-12-14
Publication date: 1955-08-18

Description

Vergaserbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere mit zu- und abschaltbaren Einlaßventilen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vergaserbrennkraftmaschine mit mehreren Zylindern, insbesondere mit zu- und abschaltbaren Einlaßventilen, bei der vorzugsweise jedem Saugventil ein eigener Lufttrichter mit Drosselklappe und eine eigene Brennstoffdüse zugeordnet sind.Carburettor internal combustion engine with several cylinders, in particular with Inlet valves that can be switched on and off The invention relates to a carburetor internal combustion engine with several cylinders, in particular with inlet valves that can be switched on and off which preferably each suction valve has its own air funnel with throttle valve and are assigned their own fuel nozzle.

Um bei Brennkraftmaschinen überdurchschnittliche Leistungen zu erzielen, wurden bislang immer besondere Vorkehrungen getroffen. In der Regel «erden solche Maschinen nicht nur mit einer für alle Zylinder gleich wirkenden Vergasereinrichtung ausgerüstet, sondern es wird jedem Zylinder eine unabhängig von der anderen wirkende Vergasereinrichtung zugeordnet oder doch wenigstens eine Anzahl von Zylindern einer Mehrzylindermaschine an eine Vergasereinrichtung angeschlossen. Die für Brennkraftmaschinen üblichen Vergaser sind dabei so eingerichtet, daß ihnen nicht nur eine Hauptbrennstoffdüse, sondern zusätzlich weitere Düsen zugeordnet sind. Diese zusätzlichen Düsen dienen dazu, in Anpassung an die verschiedenen Betriebszustände des Motors, beispielsweise beim Starten und Beschleunigen oder während des Leerlaufs, das Kraftstoffluftgemisch mit Kraftstoff anzureichern. Entsprechend ihrer Funktion werden diese Zusatzdüsen als Starterdüse, Leerlaufdüse, Beschleunigungspumpendüse u. ä. bezeichnet. Ein solcher Vergaser besteht also in seinen wesentlichen Teilen aus einem Lufttrichter mit der Drosselklappe und Schwimmereinrichtung sowie der Haupt- und den Zusatzdüsen und bildet ein zusammenhängendes Aggregat, das in bekannter Weise mit dem Vergaserstutzen an die Ansaugsammelleitung einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine angeschlossen wird. Die bisher verwendeten Vergasereinrichtungen mögen nun für Maschinen mit normaler Leistung ausreichend sein. Will man jedoch höhere Leistungen erzielen, so wurden bislang einfach mehrere dieser die Hauptbrennstoffdüse und die verschiedenen Zusatzdüsen enthaltenden Vergaser an eine Brennkraftmaschine angeschlossen, um eine Aufbereitung des Kraftstoffluftgemisches und ausreichende Beschickung der einzelnen Zylinder zu bewirken. Abgesehen davon, daß durch diese Maßnahme nur teilweise eine Mehrleistung der Maschine zu erreichen ist, erfordert die Anordnung mehrerer solcher Vergasereinrichtungen natürlich eine wesentliche Erhöhung der Baukosten der Maschine und ihres Gewichts, da in diesem Falle die Maschine jeweils mit mehreren kompletten Vergasereinrichtungen einschließlich aller Zusatzdüsen. ausgerüstet werden muß.In order to achieve above-average performance in internal combustion engines, So far, special precautions have always been taken. As a rule, they “ground” Machines not only with one carburetor device that works the same for all cylinders equipped, but each cylinder is one acting independently of the other Associated carburetor or at least a number of cylinders one Multi-cylinder machine connected to a carburetor system. The one for internal combustion engines usual carburetors are set up so that they not only have a main fuel nozzle, but additional nozzles are also assigned. These additional nozzles are used in addition, in adaptation to the various operating conditions of the engine, for example when starting and accelerating or while idling, the fuel-air mixture to be enriched with fuel. These additional nozzles are designed according to their function referred to as starter nozzle, idle nozzle, accelerator pump nozzle and the like. Such a The main parts of the carburetor consist of an air funnel with the Throttle valve and float device as well as the main and auxiliary nozzles and forms a coherent unit, which in a known manner with the carburetor socket connected to the intake manifold of a multi-cylinder internal combustion engine will. The previously used carburetor devices may now be used for machines with normal Performance will be sufficient. However, if you want to achieve higher performance, so were so far simply several of these the main fuel nozzle and the various auxiliary nozzles containing carburetor connected to an internal combustion engine to a processing of the fuel-air mixture and sufficient charging of the individual cylinders to effect. Apart from the fact that this measure only partially increases performance The machine is to be reached, requires the arrangement of several such carburetor devices of course, a significant increase in the construction costs of the machine and its weight, because in this case the machine has several complete carburetor systems including all additional nozzles. must be equipped.

Es ist bei Verbrennungskraftmaschinen ferner bekannt, außer einem normalen alle Zylinder speisenden Hauptvergaser für jeden Zylinder gesonderte Zusatzvergaser vorzusehen, die ebenso wie die Hauptvergaser in üblicher Weise an eine für alle Zylinder gemeinsame Saugleitung angeschlossen sind. Die Zusatzvergaser dienen dabei zur zusätzlichen Zuführung von Kraftstoff in die Saugleitung. Diese Einrichtungen haben aber ebenfalls den Nachteil einer ungenügenden Gemischverteilung, was sich bekanntlich im Leerlaufbetrieb und besonders im unteren Drehzahlbereich ungünstig auswirkt. Im oberen Drehzahlbereich ergibt sich dabei ferner ein schlechter Füllungsgrad der Zylinder. Durch die Verwendung des üblichen Ansaugleitungssystems werden ferner die Ansaugwege sehr verwickelt und verlängert, so daß die Zusammensetzung des von den Vergasern zugeführten Kraftstoffluftgemisches teilweise wieder zerstört wird.It is also known in internal combustion engines, except for one normal main carburettors feeding all cylinders, separate auxiliary carburettors for each cylinder provide, like the main carburetors, in the usual way one for all Cylinder common suction line are connected. The additional carburetors are used for this for the additional supply of fuel to the suction line. These bodies but also have the disadvantage of insufficient mixture distribution, which is known to be unfavorable in idle mode and especially in the lower speed range affects. In the upper speed range, there is also a poor degree of filling the cylinder. Furthermore, by using the usual suction line system the suction paths are very intricate and elongated, so that the composition of the the fuel-air mixture supplied to the carburettors is partially destroyed again.

Demgegenüber besteht die Erfindung im wesentlichen darin, daß an den Motor eine unabhängig von den beispielsweise jedem Saugventil zugeordneten Hauptvergasereinrichtungen auf alle Zylinder wirkende Vergasereinrichtung angeschlossen ist, wobei diese aus einem an sich bekannten Vergaser besteht, der alle zusätzlichen Einrichtungen zur Anreicherung ünd Verarmung des Brennstoffluftgemisches, z. B. für das Anlassen des Motors, seinen Leerlauf und die Beschleunigung, den Teil-und Vollastbetrieb sowie auch für den Betrieb nach einem Zweistoffverfahren enthält, die durch eine eigene Saugleitung mit dem Motor verbunden ist und deren Austrittsöffnungen in den zu den einzelnen Zylindern führenden Saugkanälen ausmünden.In contrast, the invention consists essentially in the fact that the Engine one independently of the main carburetor devices assigned to each suction valve, for example Carburetor device acting on all cylinders is connected, these off a known carburetor, which all additional facilities for Enrichment and depletion of the fuel-air mixture, e.g. B. for starting the Engine, its idling and acceleration, the partial and full load operation as well also for operation according to a two-substance process, which contains its own Suction line is connected to the engine and its outlet openings in the to the individual cylinders leading to the suction channels.

Durch die Erfindung ist es möglich, die bisher den üblichen Vergasereinrichtungen zugeordneten Zusatzdüsen von ersteren zu trennen und sie in einer zusätzlichen, auf alle Zylinder gemeinsam wirkenden Einrichtung zusammenzufassen. Dadurch wird der wesentliche Vorteil erzielt, daß die Maschine zur Erreichung höchster Leistung mit mehreren Hauptvergasern ausgerüstet werden kann, in denen jedoch die Zusatzdüsen nicht mehr enthalten sind, sondern die nur noch aus einem Lufttrichter mit der Drosselklappe, einer Hauptkraftstoffdüse und einem Schwimmer bestehen, wobei die Schwimmereinrichtung beispielsweise durch eine alle vorhandenen Hauptvergaser gemeinsam speisende schwimmerlose Beschickungseinrichtung mit überlauf ersetzt werden kann. Wesentlich ist also, daß die Zusatzdüsen nur einmal vorhanden und mit einer zweiten Schwimmereinrichtung zu einem gemeinsamen Aggregat zusammengefaßt sind. Von dieser Vergasereinrichtung aus wird den einzelnen Zylindern bzw. Ventilen entsprechend dem jeweiligen Betriebszustand zusätzlich Kraftstoff über besondere enge Leitungen zugeführt und in günstigster Weise eine Anreicherung oder Verarmung des Brennstoffluftgemisches ermöglicht.The invention makes it possible to use the previously usual carburetor devices to separate associated additional nozzles from the former and place them in an additional, to summarize the device acting in common on all cylinders. This will the main advantage achieved is that the machine can achieve maximum performance can be equipped with several main carburetors, in which, however, the additional nozzles are no longer included, but only from an air funnel with the throttle valve, consist of a main fuel nozzle and a float, the float device for example, through a floatless float that feeds all the main carburetors together Loading device with overflow can be replaced. It is therefore essential that the additional nozzles are only available once and with a second float device are combined into a common unit. From this carburetor device from the individual cylinders or valves according to the respective operating status additional fuel supplied via special narrow lines and in the cheapest way Way enables enrichment or depletion of the fuel-air mixture.

Weitere sich aus der Erfindung ergebenden Vorteile bestehen u. a. in der Erzielung kleinster Saugwiderstände und damit weitgehendster Vermeidung von Gemischausfall, einer intensiven Zerstäubung des Kraftstoffes und in einer gleichmäßigen Gemischverteilung, Durch die Erfindung wird ferner ein guter Leerlauf erzielt, da die Einstellung der Leerlaufdüse für alle Zylinder gemeinsam wirkt, während bei Verwendung mehrerer normaler Vergaser auch die diesen zugeordneten Leerlaufdüsen je für sich auf die einzelnen Zylinder bzw. Ventile eingestellt werden müssen, Durch die unabhängige Zuführung des Brennstoffes zum Zwecke der Anreicherung und Verarmung des Brennstoffluftgemisches ist es ferner möglich, hierfür Leitungen geringen Querschnitts zu verwenden, womit sich wiederum größere Ansauggeschwindigkeiten erzielen lassen. In einem üblichen Vergaser, der also auch die Zusatzdüsen für die Anreicherung und Verarmung des Gemisches aufweist, läßt sich zwar ein den verschiedenen Betriebszuständen des Motors angepaßtes Gemisch erzielen, jedoch wird die Zusammensetzung dieses Gemisches auf dem mehr oder weniger langen Weg zum Zylinder in der Ansaugleitung teilweise wieder zerstört, so daß höhere Leistungen bei geringstem Brennstoffverbrauch nicht erzielbar sind. Diesem Mangel kann zwar durch die Verwendung mehrerer solcher Hauptvergasereinrichtungen bei Mehrzylindermaschinen teilweise entgegengewirkt werden, wenn jedem Saugventil eine alle Zusatzdüsen enthaltende Vergasereinrichtung zugeordnet ist. Diese Maßnahme bedingt jedoch einen erheblichenbaulichenundkostenmäßigen Aufwand sowie eine Gewichtserhöhung, da alle Zusatzdüsen entsprechend der Zylinderanzahl mehrfach notwendig sind.Further advantages resulting from the invention consist, inter alia. in the achievement of the smallest suction resistance and thus the greatest possible avoidance of Mixture failure, an intensive atomization of the fuel and in a uniform Mixture distribution, a good idle is also achieved by the invention, because the setting of the idle jet works together for all cylinders, while at Use of several normal carburettors and the idle jets assigned to them each have to be adjusted to the individual cylinders or valves, through the independent supply of fuel for the purpose of enrichment and depletion of the fuel-air mixture, it is also possible to use lines with a small cross-section for this purpose to use, which in turn allows higher suction speeds to be achieved. In a conventional carburetor, which also has the additional nozzles for the enrichment and Has depletion of the mixture, although it can be used in the various operating states Achieve the engine adapted mixture, but the composition of this mixture partly on the more or less long way to the cylinder in the intake line destroyed again, so that higher performance with the lowest fuel consumption is not are achievable. This deficiency can admittedly through the use of several such main carburetor systems in multi-cylinder machines are partially counteracted if each suction valve a carburetor device containing all additional nozzles is assigned. This measure However, it requires considerable constructional and cost-related effort as well as an increase in weight, because all additional nozzles are necessary several times depending on the number of cylinders.

Die Erfindung läßt sich in verschiedener Weise ausführen. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Abb. r die Zusatzvergasereinrichtung im Querschnitt, Abb. a einen Schnitt nach Abb. r mit einer zweiten Schwimmeranlage, Abb.3 einen senkrechten Schnitt durch den Zylinderkopf eines liegenden Zweizylinder-Boxer-Motors.The invention can be carried out in various ways. In the drawing an embodiment of the invention is shown, namely Fig. r shows the Additional carburetor device in cross section, Fig. A a section according to Fig. R with a second float system, Fig.3 a vertical section through the cylinder head of a horizontal two-cylinder boxer engine.

Die Vergasereinrichtung besteht aus einem an eine mit dem Motor verbundene Saugleitung angeschlossenen Gehäuse a, das beispielsweise mit dem Schwimmergehäuse b aus einem Stück bestehen kann. An dem Gehäuse a sind oben der Lufttrichter c und unten die zusätzliche Saugleitung d angeschlossen, durch die der Kraftstoff den Ventilen zugeführt wird. Im Gehäuse a ist ferner hinter dem Lufttrichter c die Drosselklappe e gelagert. Gleichzeitig dient das Gehäuse a zur Aufnahmeeiner Anzahl verschiedener Einrichtungen, beispielsweise einer Hauptdüse f, einer Kraftstoffanreicherungsdüse g, einer Düse lt zur Verarmung des Kraftstoffes, einer Leerlaufdüse i, derBeschleunigungspumpendüse h sowie den Alkoholzusatzdüsen L und m. Das Gehäuse a und das Schwimmergehäuse b sind nach unten durch eine Platte v. abgeschlossen, die einen Ringkanal o aufweist, der mit dem Schwimmergehäuse in Verbindung steht, so daß Kraftstoff zufließen und die an den Ringkanal o angeschlossenen Düsen gespeist werden können. Von den einzelnen Düsen aus gelangt der Kraftstoff durch den Verbindungskanal p über den Ringspalt q in den Saugkanal und wird durch die vom Motor angesaugte, in den Trichter c eintretende Luft mitgerissen und durch die Leitung d dem Ventil bzw. dem Zylinder zugeführt. Zur Erzielung einer hohen Sauggeschwindigkeit hat die Leitung d einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt. Der Eintritt . des Kraftstoffes in das Schwimmergehäuse erfolgt in üblicher, hier nicht dargestellter Weise durch eine vom Schwimmer r beaufschlagte, den Zulauf regelnde Schwimmernadel. Die Betätigung der einzelnen Düsen oder einer Anzahl von diesen erfolgt auf elektrischem Wege durch die Solenoiden s. Zweckmäßig münden ferner die Austrittsöffnungen der zu den einzelnen Maschinenzylindern bzw. -ventilen führenden zusätzlichen Saugleitung am Ende der einzelnen im Zylinderkopf liegenden Saugkanäle, und zwar kurz vor dem Eintrittsquerschnitt der Saugventile. Von Vorteil ist dabei ferner, die Austrittsöffnungen der Saugleitungen zwischen dem Ventileintrittsquerschnitt und einer in unmittelbarer Nähe desselben im Saugkanal angeordneten Drosselklappe einer Vergasereinrichtung ausmünden zu lassen. Die Austrittsöffnungen sind dabei derart an den Saugkanal angeschlossen, daß sie tangential ausmünden. Die für den Betrieb der Brennkraftmaschine und einem Zweistoffverfahren vorgesehenen Düsen L und m sind zuschaltbar eingerichtet und werden vom Unterdruck in der Saugleitung gesteuert.The carburetor device consists of a housing a which is connected to a suction line connected to the engine and which, for example, can consist of one piece with the float housing b. The air funnel c is connected to the housing a at the top and the additional suction line d at the bottom, through which the fuel is fed to the valves. In the housing a, the throttle valve e is also mounted behind the air funnel c. At the same time, the housing a serves to accommodate a number of different devices, for example a main nozzle f, a fuel enrichment nozzle g, a nozzle lt for the depletion of fuel, an idling nozzle i, the acceleration pump nozzle h and the alcohol additive nozzles L and m. The housing a and the float housing b are after below by a plate v. completed, which has an annular channel o which is in communication with the float housing, so that fuel can flow in and the nozzles connected to the annular channel o can be fed. From the individual nozzles, the fuel passes through the connecting channel p via the annular gap q into the suction channel and is entrained by the air drawn in by the engine into the funnel c and fed through the line d to the valve or the cylinder. In order to achieve a high suction speed, the line d has a relatively small cross section. The entry . of the fuel into the float housing takes place in the usual manner, not shown here, by means of a float needle which is acted upon by the float r and regulates the inflow. The actuation of the individual nozzles or a number of these takes place electrically through the solenoids s. Appropriately, the outlet openings of the additional suction line leading to the individual machine cylinders or valves open at the end of the individual suction channels located in the cylinder head, shortly before the Inlet cross-section of the suction valves. It is also advantageous here to let the outlet openings of the suction lines open out between the valve inlet cross-section and a throttle valve of a carburetor device arranged in the immediate vicinity of the same in the suction channel. The outlet openings are connected to the suction channel in such a way that they open out tangentially. The nozzles L and m provided for the operation of the internal combustion engine and a two-component process are set up so that they can be switched on and are controlled by the negative pressure in the suction line.

Wie aus Abb.3 ersichtlich, sind beispielsweise für jeden Zylinder t zwei Einlaßventile u vorgesehen, von denen mindestens eines zu- und abschaltbar ist. Jedem Ventil u ist dabei ein eigener Lufttrichter v und eine eigene Hauptdüse w zugeordnet, wobei die Hauptdüse w zweckmäßig quer zur Längsrichtung des Lufttrichters in letzteren hineinfaßt. Die Lufttrichter v sind an die im Zylinderkopf liegenden kurzen Saugkanäle x angeschlossen, in denen die Drosselklappen y angeordnet sind. Die die Zusatzdüsen enthaltende Vergasereinrichtung a ist mittels Leitungen z, beispielsweise an je einen Saugkanal x des Zylinders, und zwar hinter der Drosselklappe y, angeschlossen. Selbstverständlich können auch sämtliche Saugkanäle durch eine Leitung mit der zusätzlichen Vergasereinrichtung verbunden sein.As can be seen from Figure 3, for example, two inlet valves u are provided for each cylinder t, at least one of which can be switched on and off. Each valve u is assigned its own air funnel v and its own main nozzle w, the main nozzle w expediently reaching into the latter transversely to the longitudinal direction of the air funnel. The air funnels v are connected to the short suction channels x located in the cylinder head, in which the throttle valves y are arranged. The carburetor device a containing the additional nozzles is connected by means of lines z, for example to one suction channel x each of the cylinder, namely behind the throttle valve y. Of course, all of the suction channels can also be connected to the additional carburetor device by a line.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Carburettor internal combustion engine with several cylinders, in particular with inlet valves that can be switched on and off, in which each suction valve is preferably assigned its own air funnel with throttle valve and its own fuel nozzle, characterized in that on the engine (t) one independent of the one assigned to each engine suction valve (ac) Main carburetor devices (v, w), on all cylinders (t) acting carburetor device is connected, consisting of a known carburetor (a), which all additional devices for enrichment and depletion of the fuel air mixture z. B. for starting the engine, its idling and acceleration, the partial and full load operation as well as for operation according to a two-substance process, and a separate suction line (c), whose outlet openings (z) in the suction channels leading to the individual cylinders (x) flow out.

2. Carburetor internal combustion engine according to claim i, characterized in that the outlet openings of the additional suction line between the valve inlet cross-section and one in the immediate vicinity of this inlet cross-section provided throttle valve open out.

3. Carburetor internal combustion engine according to claim i and 2, characterized in that the outlet openings of the additional suction line at the end of the individual suction channels, preferably just before the valve inlet cross-section flow out.

4. Carburetor internal combustion engine according to claim i to 3, characterized in that that the outlet openings of the additional suction line tangentially into the suction channel flow out.

5. Carburetor internal combustion engine according to claim i to 4, characterized in that the switching and switching of the nozzle sets for the supply of a second fuel, for. B. alcohol or alcohol-water mixture, are controllable depending on the negative pressure in the suction line. Cited publications: German Patent No. 157 775; French Patent Nos. 481 570, 539 56 i, 58 1 742, 6o8 62o, 982 oi8; British Patent No. 652,671; U.S. Patent No. 26i1593.